营养液管理

无土栽培学：影响因素: 植物选择性吸收; 根系分泌物; 环境条件——不同生育阶段对营养液要求不同, 营养液在使用中需不断更新, 必要时全面更新。

营养液管理

• 营养液配方
  • 营养液配方：在一定体积营养液中，规定含有各种必需营养元素盐类的数量
  • 均衡良好营养液配方有通用性和专一性
    • 专一性：适用一大类作物，或适用于几类作物或几类作物中的几种作物品种
    • 专一性：微量元素用量少，各配方间差异小，常用通用配方
  • 调整：水和原料纯度；作物种类和生育时期；栽培方式
• 影响因素: 植物选择性吸收; 根系分泌物; 环境条件——不同生育阶段对营养液要求不同, 营养液在使用中需不断更新, 必要时全面更新
• 浓度
  • 水分补充：液位下降到一定程度，补充水分至原来的液位水平
  • 养分补充
    • 根据营养液中元素的实测值进行调整——科学试验
    • 根据营养液总盐分浓度即电导率EC补充——生产上；关系曲线法，水分消耗量法
  • EC的确定
    • 不同作物, 不同栽培形式：多数作物的适宜范围0.5~3 mS/cm最多不超过4 mS/cm
    • 不同季节和天气条件：夏季浓度低，冬季浓度高；弱光下提高，强光下减低
    • 不同生育期：一般由低到高；特殊目的和需求：改善品种，防止徒长
  • 调整标准
    • 低浓度配方(山崎)：每天调整，维持1个剂量
    • 高浓度配方(阿农)：低于总浓度1/3~1/2时调整，补充1个剂量。间隔天数以生育阶段和单株占有营养液量而定
• pH
  • 影响因素
    • 营养液配方中生理酸性盐和生理碱性盐的用量和比例；栽种植物种类(植物根系选择性吸收)
    • 每株植物所占营养液体积的多少；营养液更换频率
  • 对蔬菜生长影响
    • 直接影响: 损失根系；间接影响: 养分有效性——大多数蔬菜根系在pH5.5~6.5生长最好
    • pH＞7.0, 导致Fe, Mn, Cu, Zn等微量元素沉淀；pH＜5.0, H+浓度过高, 对Ca2+产生拮抗作用, 引起缺钙症
  • 调节：稀酸或稀碱溶液(每周一次)——最根本的控制方法, 选用生理酸碱性变化较平稳的营养液配方, 减少调节pH的次数
• 溶存氧
  • 溶存氧浓度DO：一定温度, 一定大气压下单位体积营养液中溶解的氧气数量——常用测氧仪测定, 简便快捷
  • 氧来源：吸收溶解于营养液中的溶解氧——根系氧主要来源；氧气疏导组织由地上部向根系的输送
  • 缺氧原因：温度越高, 大气压力越小, 营养液溶存氧含量越低；温度越高, 呼吸消耗溶存氧越多。夏季高温季节水培植物根系易缺氧
  • 需求
    • 一般营养液中溶存氧浓度在4~5 mg/L水平以上，对大多数植物而言都能正常生长
    • 作物种类：耐淹水或沼泽性植物需求较低, 旱地作物需求较高；生育阶段：始花期耗氧量小, 果实膨大期需求大
    • 天气条件：晴天，温度越高，日照强度越大，植物溶存氧消耗越多
    • 需根据具体情况对营养液中的溶存氧进行相应管理，必要时需进行适当补充
  • 补充：自然扩散(数量少, 满足不了生长需要)；人工增氧(搅拌法; 压缩空气法; 化学增氧法; 循环流动法; 落差, 喷射; 滴灌法, 间混作)
• 液温
  • 直接影响植物根系养分吸收, 呼吸, 微生物活动情况，从而影响发育, 产量和品质——植物生长要求液温13~25℃，最适液温15~23℃
  • 措施: 利用设施结构和材料及辅助设备
    • 利用保温隔热性能较好的材料建造种植槽——冬季保温，夏季隔绝太阳光直射
    • 铺设地下贮液池以增大每株植物平均占有营养液量——热容量较大的水，阻止液温急剧变化
    • 增设加温或降温装置：地下贮液池中安装热水或冷水管道
• 营养液更换
  • 原因：长时间种植作物，营养液有碍作物生长的物质大量积累
  • 有碍生长物质来源：配方自带非营养成分, 盐分, 根系分泌物和脱落物, 微生物分解产物
  • 伤害：妨碍作物生长, 使根系受害甚至死亡；影响营养液养分平衡；病害繁衍和累积；影响电导率仪测定营养液浓度准确性
  • 标准：电导值不能准确反映营养液浓度，或营养液积累大量的病菌时及时更换
  • 更换间隔时间(经验法)
    • 软水营养液：长季作物3-6月，按茬时更换；短季作物1-2月，3-4茬更换
    • 硬水营养液：经常中和酸碱，1月更换1次
• 废液的处理和利用
  • 无土栽培废液不经处理就排放或不进行有效利用，对环境产生很大压力
  • 重复循环利用，回收作肥料是比较经济环保的方法
  • 处理
    • 杀菌除菌
      • 紫外线照射(波长200~280nm, 254nm效果最好)
      • 高温加热(费用较高)；过滤；拮抗微生物(有益微生物抑制病原菌)；药剂
    • 除去有害物质：过滤法；膜分离法
    • 调整离子组成：通过营养液成分测定，根据要求进行调整，再利用
  • 有效利用
    • 再循环利用：处理过的废液可以用于同种作物或其他作物的栽培
    • 作肥料利用：作土壤栽培的肥料，注意与有机肥合理搭配使用
    • 收集浓缩液再利用：膜分离法或自然蒸发将废液浓缩收集备用